Hyper-V-VMs effizient verwalten und Probleme vermeiden

Was kann passieren, wenn VMs nicht gewartet werden?

Eine Vernachlässigung des Systems kann zu Problemen führen, wie beispielsweise veralteten Treibern und VMs, die mit suboptimalen Standardeinstellungen konfiguriert sind. Ein typisches Beispiel ist die Auswahl der richtigen Netzwerktreiber: Die Verwendung des paravirtuellen Treibers verbessert die Leistung im Vergleich zu den standardmäßigen Bereitstellungen. Der Treiber sollte automatisch installiert werden, aber es lohnt sich, dies zu überprüfen, um sicherzugehen.

Für sich genommen mögen dies nur kleine Probleme sein. In Kombination können sie jedoch die Leistung und Zuverlässigkeit der Hyper-V-Umgebung beeinträchtigen. Mit der Zeit fragmentieren diese VM-Festplatten und die Geschwindigkeit leidet darunter, da die Daten auf nicht zusammenhängenden Sektoren gespeichert sind. Bei Implementierungen mit Solid-State-Laufwerken ist dies kein Problem, aber in Umgebungen mit Festplattenlaufwerken kann dies ein Problem darstellen.

Hier finden Sie einige einfache, aber effektive Strategien, um einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten.

Umgang mit Hyper-V-Patches

Wie jedes Softwareprodukt muss auch Hyper-V gepatcht werden, ebenso wie die auf dem Host befindlichen VMs. Ein Tipp ist, die Patching-Fenster für Hyper-V-Hosts und VMs zu trennen. Das Letzte, was ein Administrator will, ist ein Serverneustart, der alle laufenden VMs herunterfährt, wenn der Host heruntergefahren wird. Ein fehlerhaftes Patch auf einem Hyper-V-Host kann sich auf die Produktions-VMs auswirken. Es wird daher empfohlen, das Patch in einer Testumgebung anzuwenden, um Ausfallzeiten zu vermeiden. Durch Planung lassen sich solche Vorfälle vermeiden und unnötige Fehlerbehebungen vermeiden.

Was sind die Vorteile der VM-Optimierung?

Eine gut gewartete Umgebung bietet mehrere Vorteile. Sie können mehr VMs auf derselben Hardware hinzufügen und alle reibungslos ausführen.

Ein Beispiel für die Optimierung ist die Verwendung von Hyper-V-Gastdiensten, auch Hyper-V-Integrationsdienste genannt. Diese sorgen für eine bessere Benutzererfahrung und installiert Treiber, um die Hyper-V-Leistung gegenüber den Basistreibern zu optimieren. Die Hyper-V-Integrationsdienste sind bei aktuellen Windows- und vielen Linux-Gastsystemen bereits integriert oder werden automatisch aktualisiert. Eine manuelle Installation ist meist nicht mehr erforderlich.

Überprüfen Sie, ob unnötige Hardware an die VM angeschlossen ist. Je nach Konfiguration finden Sie möglicherweise eine VM mit angeschlossenen Soundkarten und Festplattenadaptern, die nicht benötigt werden. Diese verbrauchen geringe Mengen an RAM und CPU, die sich jedoch summieren können.

Entfernen Sie angeschlossene CDs, die Migrationsvorgänge behindern können. Diese Vorgehensweise verhindert auch potenzielle Probleme beim Neustart, wenn durch eine Änderung der Startreihenfolge die CD-ROM an erster Stelle steht.

Je nachdem, wie der Administrator die Umgebung betreiben möchte, kann es sinnvoll sein, den automatischen Neustart von VMs zu deaktivieren. Wenn Dutzende von VMs gleichzeitig neu gestartet werden, kann dies das Storage-System belasten und zu einem großen E/A-Problem führen. Durch manuelles Einschalten der VMs kann der Administrator dieses Problem vermeiden, aber wenn der Host neu gestartet wird, muss der Administrator die VMs starten. Eine Möglichkeit, das Problem des Neustarts zu mildern, besteht darin, die automatische Verzögerung zu nutzen, um die Starts zu staffeln.

So überwachen Sie VMs und identifizieren Verbesserungsmöglichkeiten

Die Leistung ist subjektiv, aber typische Symptome für eine schlechte Leistung von VMs sind eine schlechte Reaktionszeit und eine hohe CPU-Auslastung, was dazu führt, dass Aufgaben und Anwendungen angehalten werden oder nicht mehr reagieren. Weitere typische Symptome sind Aufgaben, deren Ausführung länger als gewöhnlich dauert.

Ein wichtiger Punkt, den es zu beachten gilt, ist die Ressourcenkonkurrenz. Der Hyper-V-Host verfügt nur über eine begrenzte Menge an RAM und CPU. Betrifft das Problem eine oder mehrere VMs?

Wenn mehrere VMs nicht gut funktionieren, ist das physische System möglicherweise ausgelastet. Verwenden Sie den Leistungsmonitor auf dem Host, um Statistiken zu erhalten. Fügen Sie innerhalb der VM mit dem Leistungsmonitor den Zähler CPU-Wartezeit pro Dispatch hinzu. Dieser Zähler misst in Nanosekunden, wie lange die virtuelle CPU warten muss, um die physische CPU zu verwenden. Im Allgemeinen deutet ein Wert von mehr als 100.000 auf Konflikte und Geschwindigkeitsprobleme hin. Die einzige Lösung für dieses Problem ist mehr Hardware. Als vorübergehende Lösung kann der Administrator die Anzahl der gleichzeitig ausgeführten VMs reduzieren. Für eine tiefere Analyse lohnt sich der Einsatz moderner Monitoring-Tools wie Windows Admin Center oder Azure Arc, die automatisch Engpässe erkennen und Handlungsempfehlungen geben.

Wenn die virtuelle CPU (vCPU) ständig mit voller Auslastung läuft, deutet dies darauf hin, dass eine zusätzliche CPU erforderlich ist. Es empfiehlt sich, zusätzliche vCPUs in kleineren Schritten hinzuzufügen, da zu viele CPUs zu einer schlechten Leistung führen können.

Es ist wichtig, dass ausreichend Memory verfügbar ist. Eine nützliche Hyper-V-Funktion ist die dynamische Memory-Zuweisung. Diese ist standardmäßig aktiviert. Sie ermöglicht es dem Hyper-V-Host, den VMs je nach Bedarf dynamisch RAM zuzuweisen, wobei Mindest- und Höchstgrößen gelten. Es ist unbedingt erforderlich, Tests mit dieser Funktion durchzuführen, da sie mit bestimmten Anwendungen möglicherweise nicht gut funktioniert.

Führen Sie regelmäßige Hyper-V-Wartungsaufgaben durch

Zur regelmäßigen Wartung der Hyper-V-Virtualisierungsplattform gehört das Patchen der Hosts mit Software-Updates von Microsoft. Zusätzlich zu den Sicherheits-Patches veröffentlicht Microsoft während des Mainstream-Support-Zeitraums Bugfixes und andere Verbesserungen. Diese Updates gelten für Hyper-V-Integrationsdienste, die den VMware Tools auf der VMware-Plattform entsprechen. Es ist wichtig, das System auf dem neuesten Stand zu halten, um eine optimale Hyper-V-Leistung zu erzielen.

Entfernen Sie unbedingt nicht zugeordnete VHDX-Dateien. Wenn Administratoren eine VM löschen, aber vergessen, die Option zum Löschen von Datenträgern auszuwählen, können nicht zugeordnete Dateien zurückbleiben. Wenn ein einzelner Standalone-Host nur wenige VMs hat, lässt sich diese Bereinigung des Dateispeichers leicht manuell durchführen, aber Administratoren sollten die Dateien vor dem Löschen in einem separaten Ordner speichern. Auf diese Weise können diese Datenträger wiederhergestellt werden, falls ein Fehler gemacht wurde.

Hyper-V-Checkpoints (früher Snapshots genannt) sind als Point-in-Time-Kopien nützlich, um Änderungen schnell rückgängig zu machen, aber wenn sie unbeachtet bleiben, können die Checkpoints enorme Mengen an Speicherplatz beanspruchen. Die Leistung der VM kann auch durch eine übermäßige Anzahl von Checkpoints beeinträchtigt werden, da diese die Komplexität der Lese-/Schreibvorgänge des Systems erhöhen. Dies beeinträchtigt nicht nur die Leistung dieser einen VM, sondern aller VMs, die denselben Satz zugrunde liegender physischer Festplatten verwenden.

Allgemeine Tipps zur Aufrechterhaltung der Zuverlässigkeit von Hyper-V

Der Schlüssel zu einer gut funktionierenden Hyper-V-Umgebung ist die effektive Verwaltung der Ressourcen. Der Mangel an Ressourcen ist problematisch, aber nichts ist problematischer als der Mangel an Festplattenspeicher. Festplatten mit dynamischer Größe, auch als Thin-Provisioned Disks bekannt, sollten sorgfältig überwacht werden. Es ist sinnvoll, die Festplattendateien der Hyper-V-Maschine von den Festplatten des Betriebssystems zu trennen. Es ist hilfreich, ein Überwachungs-Tool zu verwenden, um einen Schwellenwert festzulegen, bei dessen Erreichen eine Warnung ausgegeben wird, beispielsweise wenn die Festplattenkapazität 90 Prozent erreicht.

Gemäß den Best Practices sollten die Hyper-V-Festplattendateien auf einer separaten Partition gespeichert werden, um das Risiko einer Überfüllung der Hyper-V-Boot-Festplatte zu verringern.

Nutzen Sie moderne Sicherheitsfunktionen wie virtuelle TPM-Chips (vTPM) und Secure Boot, um virtuelle Maschinen besser vor Manipulation und unbefugtem Zugriff zu schützen. Für besonders sensible Workloads bieten sich Shielded VMs an, die Daten und Konfigurationen zusätzlich absichern.

Durch die Anbindung an Dienste wie Azure Arc oder Azure Site Recovery können Hyper-V-Umgebungen zentral verwaltet, automatisiert gesichert und im Katastrophenfall schnell wiederhergestellt werden. Dies erhöht sowohl die Ausfallsicherheit als auch die Skalierbarkeit Ihrer Infrastruktur.